污染场地环境调查的土壤监测点位布设及检测质量提升策略

2022-12-16陈晓军

科技创新与应用 2022年33期

陈晓军

（苏州泰坤检测技术有限公司，江苏太仓 215400）

环境监测是借助现代化仪器设备和科学的监测方法，对某一污染区域的环境进行科学评测，获得污染物含量以及对未来影响及变化趋势等相关方面的数据指标，根据这些数据指标，环境保护工作者判断该区域环境污染程度和未来走势，采用更加科学、合理和有效的解决措施加强对环境的保护。

1 污染场地环境土壤问题的现状

污染场地是在经过环境调查和污染风险评估之后，确认污染危害程度超过人体健康和生态环境所能够承载的风险水平的场地。在我国经济和社会发展速度不断加快的时代背景下，随着人们环保意识的增强，以及“退二进三”“退城进园”政策的进一步落实，大批污染超标的企业被迫搬迁、停业改造，甚至关闭停产，导致城市以及周边地区出现了污染场地遗留、遗弃的问题。比较典型的污染场地案例包含上海世博园污染场地、甘肃省兰州市地下水苯污染场地、西北某铬渣污染场地等。纵观我国整体土壤环境状况，部分区域土壤污染严重，污染物质甚至影响了耕地土壤环境，加上各种工业废弃地处理不合理，导致土壤环境状况不容乐观。为此，国家生态环境部党组召开工作会议，在大力推行环境保护政策中，采取一系列措施，将思想与行动统一起来，结合生态环境保护工作，贯彻落实，规范引导，并通过环境监测技术手段，寻找适合的监测点位，加强对数据的分析，以自动化、智能化功能提高对环境监测与数据把控的精准性[1]。

2 环境监测工作存在的问题

虽然在经济和社会发展日趋完善，人们的环保观念逐渐增强，我国政府以及社会资本也参与到环境保护进程中。如加大对环境监测技术投入和人才的引进、建立专业化环境监测团队和在不同地区设置环境监测点等。但是不可忽视的是，环境监测工作目前依然存在很大的挑战和难题。具体表现在缺乏足够重视、采样方式缺乏实效性和缺乏专业化管理这3个方面。

2.1 对现场环境监测不够重视

现场环境监测工作十分繁琐，工作量较大，由于缺少对现场环境监测工作的重视，缺少对现场环境的考察，所获得的监测数据也缺乏可靠性和说服力，降低了监测数据对监测工作的实效价值[2]。同时一些环境监测人员对提升自身的专业知识、专业能力和素质水平认知度较低，对一些监测仪器设备的使用方法不熟悉，意识层次不高，加上能力的局限，自然无法落实到行动上，也容易在实际工作中出现失误，影响环境监测质量。此外，不能认识到环境监测工作的重要性，导致监测工作流于形式化的问题，很多监测人员只是为了完成工作任务，并不注重环境监测实际结果，没有针对结果对未来社会发展和潜在的风险进行判断与分析。

2.2 人工采样方式缺乏时效性

目前在环境监测工作中，依然以人工采样为主，这种操作方式的机动性较差，容易出现各种预测之外的问题，并且人工操作也会让工作设置按照周期性方式开展，从采样、抽样、实验数据分析到确立相关方案，整个流程的时效性较低。因此，低时效、繁琐复杂的操作流程，让很多问题得不到及时解决和处理，导致问题程度恶化，扩大风险趋势。例如：现阶段定期开展环境监测工作，通常是每年进行4次，每次为期1～2 d，所以定期开展环境监测获得的监测数据是否可以真实论证实际环境监测情况有待考察。任何问题都应把握源头，在源头上进行解决，及时做出风险应对和问题解决措施，但是显然目前环境监测工作并不具备这一特点。

2.3 缺乏专业化管理

管理不到位，很难发挥环境保护工作的优势，突出工作的专业性，提供专业性服务。但很多地方监测站过度看重实验室的研究成果，忽视了对现场环境实际质量和土壤环境状况的监测[3]。因此，留存了很多传统环境问题，在没有及时处理和改善的情况下，又衍生出新的问题。但是问题也能变为转机，只要环境保护工作者善于利用问题，并通过专业管理手段，将问题转变为新的发展契机。但相反，如果在管理上监测部门未能认识到这一点，缺少有效利用，监测设备老化，监测管理质量就难以达到要求。

3 污染场地环境调查的土壤监测点位布设方法

3.1 系统布点法

系统布点法也称为网格式的布点方法，适用于各种场地情况，尤其是污染分布不明确或者污染分布范围较大的情况。在实际环境监测中利用系统布点方法时，将区域范围内的土壤分割成大小面积相等的若干个监测网格，以网格化管理方式，在不同监测点上布设监测站，加强对土壤环境监测的目的[4]。与其他专业判断布点法、分区布点法等方式相比，系统布点法更便于操作，而且可以大范围进行环境监测，特别是在土壤环境原始状态遭到破坏、污染特征不明确等情况下十分适用。但需要注意几点问题：在具体应用过程中，相关监测单位工作人员应立足于实际，具体问题具体分析，根据网格面积、污染分布情况等要素进行合理划分，以确保网格布设的合理性。如耕地采用8 km×8 km网格、林地和草地采用16 km×16 km网格，未利用地采用40 km×40 m网格。另外，网格式布设形状以多边形为主，如三角形、菱形、长方形和梯形等。

3.2 分区布点法

分区布点法是环境污染监测工作中采样布点方法之一。将一个城市或者某一区域按照其功能划分为不同区域，通常情况，按照功能分类，可以划分为生产区、生活区和办公区。生产区主要以生产工艺为主，包含产品仓库、道路运输和地下管线等。生活区包含宿舍、食堂等。办公区包含绿化用地、办公楼等。进行不同功能区划分时，根据每个功能分区的面积以及污染特征进行点位布设，多数采样点布设在重点区域，如污染行业企业、工业园区、采矿区和居民区等，其他区域按照实际需要和可能设点，并设置1～2个对照点，这种方法适用于污染分布不均匀、获得污染分布情况的场地，尤其是功能单元有着明显区别的地区。而一些面积较小且区域功能相似的单元，为了提高监测点位的布设效率，可以通过合作监测方式，统一管理。此外，分区点位布设还需要注意几点问题：一是进行区域模块划分时需要综合多方面因素考量，其中包含场地的使用功能、污染物分布范围、污染物是否均匀分布及污染土壤环境类型是否一致。二是对于部分区域污染场地范围较大的情况，进行点位分布布设，应该多次现场勘探，并且进行区域模块拆分操作，以确保勘察数据结果的准确性。而对于无法进行区域模块划分的场地，要以实际情况为基础，采用适用的布点方法或者是多种方法结合运用，以发挥实效作用。

3.3 专业判断布点法

专业判断布点法适用于潜在污染明确或者生产生活设施比较明确的场地，污染场地土壤环境监测点位的布设，一般选择专业判断布点法居多，在布设之前，需要先通过人工进入现场环境进行实地勘察，并与现场工作人员进行信息交互，通过访谈方式，掌握当前污染场地的实际状况，做到心中有数，并根据现场勘察及与人员交流中获得的信息，再通过资料收集和整合方式，汇总区域场地的相关污染特征及具体信息，在此基础上，根据环境保护专业的经验判断，评测该场地中土壤污染区域范围，并在范围内进行布设监测点。

4 提升现场环境监测质量水平的策略

4.1 管理意识

4.1.1 提升环境监测质量管理意识

在经济转型发展背景下，环境保护事业已经成为国家可持续发展的重要战略之一。环境保护及相关管理部门应该加强教育引导，提高监测人员对环境监测工作的认识，促使环境监测人员能够自觉将环境监测质量管理落实到行动中，并制定环境监测质量管理规范，细化工作要求[5]。同时，创设内部自我监督与管理的人才队伍，在先进的监测技术手段的应用、政府的支持及监测质量管理体系的保障下，获得科学、可靠的监测数据。因此，监测部门应定期或不定期开展人员培训，加大思想教育力度，从监测人员知识储备、操作技术、监测仪器设备的熟练运用、职业道德和责任意识等方面进行培养，确保监测人员提高环境监测质量管理的认知，按章程管理规范作业。

4.1.2 加强环境检测报告完整性的重视

一些监测人员对环境检测报告的完整性缺乏足够的重视，未能严格按照检测规范要求的内容进行分析和判断。为此，需要重视环境检测报告的完整性提升，严格地依照RB/T 214—2017《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》和相关的内容规定进行分析，围绕检测报告中的机构名称、地址和唯一性标识等细节内容进行合理化的判断，采用的检测方法识别和检测样品状态描述信息等方面也需要重点关注。

4.2 管理方式

4.2.1 落实环境现场监测质量监督考核机制

确保环境监测机构的有序、稳定运行，发挥环境监测的有效性，各地区环境保护部门应按照行业规定标准、文件等多种形式，确立环境现场监测质量监督考核机制，具体来说，监测机构的选择上，特别是第三方机构，应选择专业技术水平高的人员，并且对于每个环境检测项目，需要做好现场监测准备工作，并及时复核，规范现场监测工作流程、操作步骤。同时环境保护职能部门还应与第三方检测机构协同开展工作，定期针对重点区域环境现场监测进行仪器设备运行状态的检测，对质量管理情况、现场监测数据进行抽检与复核，还需要对项目的具体细节，如人员技术水平交底、操作工艺流程、第三方检测机构资质进行监督考核，从而保证环境现场监测质量监督考核机制的顺利落实[6]。

4.2.2 构建质量评价与管理体系

环境现场状况评价体系的建立可以帮助监测人员顺利开展工作，能够明确环境检测方向和工作目标，达到理想化的指导效果，为环境质量管理标准编制和管理提供可靠的参考依据。在构建质量评价体系时，需要确立环境保护规划目标和环境质量标准，合理掌握，并注重宏观统一和局部区域环境污染范围、污染特征相结合的原则，并通过程序文件和质量管理手册等形式，使工作内容具体化，实现项目评价与评价方法的统一。此外，在现有基础上，建立健全环境监测质量管理体系，围绕监测仪器设备的检定与核查、工作人员的思想教育与培训、环境实验数据复核和奖惩机制等方面内容，加强对仪器设备、人员管理、工作过程和监测质量等环节的全面管控，尤其要将质量管理纳入到环境保护工作的日常管理日程中，通过质量监管、内部审核、管理评价与审核等方式，细化项目监测内容，对不同方面进行严格把关，一是对样品收集和保存，对于采集到的土壤样品，应做好储存和保管工作。土壤采样为后续数据分析和质量检测提供支持，监测土壤中PAHs、pH、VOCs、SVOCs、总石油烃和无机物等成分含量。在采样结束后，要围绕项目概况、采样点位布设、采样环境污染情况、土壤样品描述信息、现场仪器设备和人员组织与统筹管理等方面，做好现场采样记录。二是采样方法，采样一般包含分层采样和表层采样。其中分层采样需要收集污染场地土壤表层、中层和深层这3个层次的样品。其深度需要根据现场PID和XRF检测结果，或者综合判断进行确定。表层采样方式主要用于位置较深的点位，其深度一般低于0.2 m，利用铁铲、铁锹等工具，将表层土壤的植被、石子和石块等物质清理干净，再进行土壤采样操作。

4.3 监测技术

4.3.1 利用GPS技术

进行土壤监测布设时，工作人员可以充分借助现代化科技手段，如利用GPS技术代替传统人工测量和处理方式，提高监测质量和工作效率，以精准定位功能获得更准确的监测数据信息。利用GPS技术对于不同区域监测有相应的设置限制条件，其要求和工作重点也有差异，具体体现在以下方面：一是对区域检测的数据资料进行分析和判定，获得对监测区域的地形图层。二是利用GPS信息技术功能，直接获取各交通线路的信息图，通过人工智能转化，自动生成检测区域的污染范围内的各交通线路及周边的缓冲土层。三是借助计算机网络技术，精准检测污染场地所在地理位置以及该地点的相关数据资料，并根据数据指示，针对检测的地点600 m范围内的污染物辐射范围、影响程度、污染源头及缓冲区域等方面内容，以技术手段生成数字化专业图层。

4.3.2 利用大数据技术

大数据技术运用范围广泛，在环境问题方面，针对水污染问题、土壤酸化问题和空气质量问题等进行有效监测。目前，对于环境土壤污染问题的监测，很多发达国家都采用大数据技术手段，通过大数据技术，在监测点安装相应的传感器，通过传感器的作用，对土壤污染源、污染范围、污染程度和对未来影响等各类监测数据进行回传，将数据传输到数据反馈中心，并通过科研人员的专业数据分析与测定，建立数据模型，对污染场地的整体污染情况进行全面评估与分析，并制定出相应的治理环境污染问题的可行性方案。

4.3.3 采用新监测技术

监测技术呈现多元化发展趋势，以往主要依靠人工采样、实验数据分析、数据统计和整理等方式为主，而当下监测技术向着智能化、自动化和网络化方向发展，监测范围也从以往小范围领域的质量监测管理转变为全方位、多层次领域监测发展，由以往单一从地面监测，逐渐向着与遥感、传感器等监测方式相结合方向发展，并且很多监测仪器设备性能也辐射到物理、化学、生物、电子和光学等各类技术综合应用高新技术领域发展。如生物监测技术，主要是利用动植物在污染环境中产生的身体机能信息来判断环境质量的一种方法，这种方法比较直接，除了表面信息反映特征，生物监测技术也会对动植物体内污染物的含量进行测定，通过观察了解生物体在污染环境中所受到的伤害程度、生理反应、症状表现情况及种类变化，以此判断环境质量。还可以利用不同仪器设备或其他监测技术等，如电感耦合等离子体发射光谱、联用仪和遥感技术等，以自动化数据传输和处理功能、标准化分析方法对污染物状态进行监测，构建较大范围的监测网络。此外，还可以运用PLC技术手段，PLC技术是在信息技术发展下衍生的载体，是一种可以编程逻辑的操控器，这种监测技术主要采用自动化数据分析技术和计算机通信技术集成装置，其在外形结构上具有抗热防潮、防震抗摔等良好性能。工作人员可以通过隔离、冰壁、滤波和接地等防干扰措施，在极端环境条件下也能够完成监测工作任务。目前这项技术在酸雨、环境问题和抗旱防洪等方面有着很高的应用价值。